光学设计实验指导书2012

实验一光学设计软件ZEMAX的安装和基本操作

一．实验目的

学习ZEMAX软件的安装过程，熟悉ZEMAX软件界面的组成及基本使用方法。二．实验要求

a)掌握ZEMAX软件的安装、启动与退出的方法。

b)掌握ZEMAX软件的用户界面。

c)掌握ZEMAX软件的基本使用方法。

d)学会使用ZEMAX的帮助系统。

e)学会使用ZEMAX初步仿真光路图。

三．实验内容

（一）界面及基本操作

1．通过桌面快捷图标或“开始—程序”菜单运行ZEMAX，熟悉ZEMAX的初始用户界面，如下图所示：

图1.1ZEMAX用户界面

2．浏览各个菜单项的内容，熟悉各常用功能、操作所在菜单，了解各常用菜单的作用。

3. 熟悉使用各个常用的快捷按钮。

4．学会从主菜单的编辑菜单下调出各种常见编辑窗口（镜头数据编辑、优化函数、多重数据结构）。

5．调用ZEMAX 自带的例子（例如根目录下samples\tutorial\tutorial zoom2.zmx 文件），学会打开常用的分析功能项：草图（2D 草图、3D 草图、渲染模型等）、特性曲线（像差曲线、光程差曲线）、点列图、调制传递函数等，学会由这些图进行简单的成像质量分析。

6．从主菜单中调用优化工具，简单掌握优化工具界面中的参量。

7．掌握镜头数据编辑（LDE ）窗口的作用以及窗口中各个行列代表的意思。

8．从主菜单-报告下形成各种形式的报告。

9．通过主菜单-帮助下的操作手册调用帮助文件，学会查找相关帮助信息。

（二） 仿真光路图

根据已拟好的设计草图，在ZEMAX 中实现光路仿真，包括光路系统整体设置、创建光学元件、透镜（组），元件间大致间距等。

1.光路系统的整体设置，包括此光学系统所适用的波长、入瞳直径、视场等，在主菜单-系统里有相应的各个设置。

2.创建光学元件、透镜（组），就是将设计草图中的各种光学元件用ZEMAX 的方式去仿真实现。ZEMAX 仿真的基本元素是面和面间距，仿真创建各种元件基本都以具体设置每个面和面间距的参数来实现。

（1）面：面的基本参数包括面型（Surf:type ）、曲率半径(Radius)、厚度(Thickness)、材料（玻璃）(Glass)，半口径(Semi-Diameter)等，每一个面对应于LDE 窗口里的一个行，每一个参数对应LDE 窗口里的一列，如下图：

ZEMAX 的默认面型是透明标准（Standard ）球面，曲率半径和半口径为无穷（Infinity ）。面的厚度和材料的定义都是以指定面起向后算到下一个面之间的这一段的厚度和材料。

（2）面间距：指的是该面在光轴上的交点到下一个面在光轴上的交点之间的距离，向右为正，向左为负。常用于标识透镜厚度、元件与元件的间距等。

例如：一个透镜的厚度，可以用透镜的前表面的面厚度值Thickness 来完成仿真；前一个元件与后一个元件的间距，可以用前一个元件的后表面到后一个元件的前表面之间的面间距来完成仿真。

3.根据设计要求和设计草图，估算各个元件之间的大致间距，通过面间距的设置，实现整个光学系统的初步仿真。

4.仿真一个轴上点光源（m μλ587.0=）在物距为u=30mm 时，由焦距为20mm ，材料为BK7，口径为10mm 的单正透镜成像的光路。

四．报告要求：

1. 打开安装目录下的samples\tutorial\tutorial zoom

2.zmx 文件，生成其2D 图、渲染（转角）、像差特征曲线、OPD 曲线、曲面数据报告（第7面）和图解报告4。截屏后打印出来。

2. 试在打印出来的2D 图上标出各个面的位置以及相应面厚度值的具体指向（方向、

范围）；比较分析LDE窗口中两个“半径”（Radius和Semi-Diameter）具体指的是什么，并定性的在2D图中标出第5面和第7面分别的Radius和Semi-Diameter。

3. 试从帮助手册（主菜单-帮助-操作手册）中查找点列图左下角关于GEO RADIUS

和RMS RADIUS的定义和区别。

4. 完成三（二）.4的仿真，以自己的学号为文件名存档，上传存档文件，打印其3D

图（转角），并在图上标出球差的范围。

5.试总结本例中是如何实现新建透镜和插入新透镜的。

五．实验仪器

PC机

实验二基于ZEMAX的简单透镜的优化设计

一．实验目的

学会用ZEMAX对简单单透镜和双透镜进行设计优化。

二．实验要求

1.掌握使用ZEMAX实现光学优化设计的基本过程；

2.学会生成光线像差（ray aberration）特性曲线、光程差（OPD）曲线和点列图（Spot

diagram）、焦点色位移图和场曲图；

3.学会面厚度的求解方法，学会定义透镜的边缘厚度解和视场角，进行简单的优化；

4. 初步掌握为实际生产和装配考虑的额外设计和优化。

三．实验原理

（一）基本设计过程

1．拟好设计草图（光路图）；2.软件仿真光路图；

3. 优化设计：像质分析评价—优化—再分析评价—再优化--……达到指标；

4. 输出结果。

（二）优化设计

仿真光路图完成以后，调用各种像质分析图进行像质分析评价，看设计是否达标，如还未达标，则恰当使用各种优化工具进行初步优化；然后再重新进行分析评价，看是否达标，如此反复，直到设计达标。

1.像质分析图。本实验中需学会调用光线像差（ray aberration）特性曲线、光程差

（OPD）曲线和点列图（Spot diagram）、焦点色位移图和场曲图来进行像质分析评

价，各图可从主菜单-分析中调出。

光线像差（ray aberration）特性曲线：关于光瞳坐标函数的光线像差特征曲线，见理论课内容。

光程差（OPD）曲线：见理论课内容。

点列图（Spot diagram）：

焦点色位移图（Chromatic Focal Shift）：不同波长（颜色）的光线对于同一个正透镜的不同焦距的曲线，可直观看出色差的大小。

视场、场曲图：见理论课内容。

2. 调用优化工具进行优化。本实验中需掌握solves 功能和评价函数(Merit Function)

两种优化工具。

(1)Solves 功能：解（solves ），能使一些函数可以自动地调整特定值，可在曲率、

厚度、玻璃名称、半径、圆锥系数等参数上指定；

(2)评价函数：评价函数也叫优化函数，可由直接调用系统自带默认评价函数或用户自创评价函数来创建，函数中的变量由用户自己在镜头数据编辑框中设置，函数值会实时显示在评价函数编辑框的表头上，函数值越小，说明优化的结果越好。

使用评价函数对所设计系统进行优化的步骤：

（a ）设置可供选择的变量；

（b ）创建评价函数，可根据设计具体需要，直接调用系统自带默认评价

函数，或加入一些限制条件到默认评价函数中重新创建新的评价函数；

（c ）开始优化。

3. 为实际生产装配考虑的优化设计。为了使软件仿真设计出来光学系统在之后的实际

生产加工装配使用时方便，需适当考虑在做软件设计时就考虑到一些额外的设计。如本次实验中为了实际装配需要，将各透镜半口径改得比系统优化后自动生成的半口径稍大。 四． 实验内容

（一）. 设计项目：用BK7玻璃设计一个焦距为100mm 的F/4单透镜，要求在轴上可见光范围内最终成像的点列图的RMS RADIUS<80，光线像差<500±，光程差

1. 草拟并仿真光路图。

2. 生成光线像差特性曲线、2D 、3D 图层曲线和渲染模型等分析图来观察此时的成像质量。

3. 利用Solve 功能来求解第2面的厚度，以便适当的消除离焦现象，更新后观察各分析图的相应变化。

4. 将第1、第2面的曲率半径以及第2面的厚度值设为变量，建构并调用默认优化函数（Merit Function ）。

5. 在调用默认优化函数后的优化函数编辑框中的第一行前按INS 插入一个新行，在其oper#列处双击（或右键单击），在弹出的对话框中将操作数选为EFFL ，target 设为100，weight 设为1，确定。

6.调用优化工具进行优化，在优化后更新全部内容，然后观察各分析图的相应变化。

7.分别调用点列图、OPD 图以及焦点色位移图（主菜单-分析-杂项）来观察最优化后的成像质量。

8. 将此设计起名保存，生成报告。

（二）. 设计项目： 以前一个实验内容设计优化后的单透镜为基础，添加一块材料为SF1玻璃的透镜来构建胶合双透镜系统，进一步优化成像质量达到点列图的RMS RADIUS<11，光线像差<50±，光程差

1.草拟并仿真光路图。

2. 生成光线像差特性曲线、2D 、3D 图层曲线、点列图、OPD 图和渲染模型等分析图来观察此时的成像质量。

3. 设置STO 面、第2、第3面的曲率半径，以及第3面的厚度为变量，沿用前例的优化函数，在优化更新后观察各分析图的相应变化，并分别对比单透镜时的点列图、OPD 图以及焦点色位移图（主菜单-分析-杂项）的相应变化，观察双透镜此时的成像质量。

4. 为了实际装配需要，将各透镜半口径改得比系统优化后自动生成的半口径稍大（举例为14mm ），更新后观察此时的3D 图和各特性曲线的变化，从曲面数据报告中查看各面的

边缘厚度值。

5. 利用Solve功能来求解镜片边缘厚度（举例设计要求为3mm），更新后观察各分析图的相应变化。再一次调用优化函数进行优化后，重新观察各分析图变化。

6. 定义视场（系统-视场，举例加入两个分别为7°和10°的y视场），从分析-杂项-视场场曲调出场曲图来观察此双透镜的离轴特性。

7. 将此设计起名保存，生成报告。

五．报告要求：

1.截屏打印：

单透镜：LDE窗口，OPD图，图解报告4，点列图，焦点色位移图

双透镜：LDE窗口，第1面的曲面数据报告，2D图，场曲图，焦点色位

移图

3.试分析实验内容四（一）.5中加黑部分各项设置的意义；

4.试分析在第1面的曲面数据报告中的Thickess值和Edge Thickness分别指的是什么值，

在2D图中标出相应的指向（方向、范围）。

5.上传以各自学号为文件名的*.zmx文件。

六．实验仪器PC机

实验三基于ZEMAX的牛顿望远镜的优化设计

一．实验目的

学会使用ZEMAX软件对典型牛顿望远镜进行优化设计。

二．实验要求

1.掌握设立反射镜、使坐标中断的方法；

2.学会使用圆锥系数来优化成像质量；

3.学习点列图和3D图形分析像质的简单方法。

三．实验原理

1.牛顿望远镜基本结构：见理论课课本图6-10，抛物面主反射镜+与光轴成45度的平

面反射镜构成，是一种全反射式的望远镜物镜；

2.对于球面凹面镜成像，有F=R/2的关系；

3.圆锥系数（conic系数）：见于LDE窗口中每一行的第7列（Conic），这个系数是描

述该行所代表的面的曲面函数中的非球面二次曲面系数，决定了该行代表的面的形

状，典型值对应的面形状如下：

Conic=0 球面； -1

Conic<-1 双曲面。

4.ZEMAX中关于在光路中新添加折叠反射镜仿真实现的步骤：

（1）定位置：在所需要放置反射镜的位置添加一个虚构面（空面），由反射镜要放置的位置决定添加虚构面后相应各面的厚度值的改变；

（2）添加反射镜：从主菜单-工具-折叠反射镜里添加一个反射镜，设置相关合适的参数。

5.鬼像与挡光板：

（1）鬼像：成像系统中一些非设计中的反射光线最终沿着非期望的路径达到像面后，会形成鬼像，影响成像质量。

（2）为了尽可能消除鬼像的影响，对于那些位于光路范围内的中间器件（尤其是口径小于主光路口径的），例如本例中的平面反射镜，一般需要在其前面

加一块挡光板，消除这些器件对光线不需要的反射。挡光板的口径通常要

比被挡元件的口径稍大。

（3）ZEMAX中挡光板的具体实现步骤：

a.定位置：在所需要放置挡光板的位置添加一个虚构面（空面），由其要放

置的位置决定添加虚构面后相应各面的厚度值的改变；

b.设置参数：将面型surf：type双击后的Aperture中的光圈类型从none

改为所需要的挡光类型（如圆形挡光），设置合理的挡光半径值，以略大

于被挡元件半径为宜。

四．实验内容

设计项目：利用ZEMAX软件来设计一个焦距为1000mm F/5的牛顿望远镜，即一个曲率半径为2000mm的镜面和一个200mm的孔径。

图3.1典型牛顿反射式望远镜

1.打开ZEMAX软件，点击新建，以抹去打开时默认显示的上一个设计结果，同时新

建一个新的空白透镜。

2.在LDE（透镜数据编辑器）中输入相关平面的曲率半径、厚度和玻璃类型值（反射

镜玻璃类型为MIRROR）。

3.在主菜单-系统中设置孔径值，并沿用默认的波长和视场角值。

4.生成光线像差特性曲线、2D、3D图层曲线和实体模型、渲染模型等分析图来观察

此时的成像质量。

5.生成标准点列图，并与艾利斑对比（从点列图中选设置-查看比例-Airy Disk）来

进行像质的简单分析（为什么此时还未到达最好的成像质量？）。

6.在主反射镜所在的面上设置圆锥系数，使主反射镜的面变为抛物面，此时再重新

分析成像质量。

7.在像平面前插入一个新的虚构面（未来放置反射镜），合理设置中断的坐标值以获

得光阑面和虚构面的厚度，将两个厚度输入LDE中的相应位置。

8.从主菜单-工具-折叠反射镜里添加一个反射镜，设置交叠曲面为2，确定。

9.更新后观察此时的各分析图，注意分析哪些图已经不再起作用了。通过相应按键

操作旋转缩放3D类的分析图来观察成像质量。

10.在光阑面（STO）前新添加一个圆形挡光面，设置合理的面厚度和挡光半径。

11.更新后重新观察此时的3D类分析图，观察此时的成像质量和效果。

12.更名存盘后生成报告。

五．报告要求：

1.分析：

（1）试解释添加折返面的对话框中的3个选项的意义及添加后多出来的两个虚构面的作用；

（2）若要使本例的反射后的转角分别向上、（垂直于显示器平面）向里和（垂直于显示器平面）向外，那么分别应该做哪些具体改变？

2.分别打印反射方向为向上向下向里向外的最终实体图及某一方向的LDE的截图。

3.上传任一反射方向的存档，以学号为文件名。

六．实验仪器

PC机

实验四基于ZEMAX的施密特-卡塞格林系统的优化设计

一．实验目的

学会使用ZEMAX软件对带有非球面矫正器的施密特-卡塞格林系统进行优化设计。

二．实验要求

1. 掌握使用多项式的非球面的方法；

2. 重新复习挡光板的知识，学习通光孔的相关知识，并将两者进行比较；

3. 掌握OPD图和MTF分析像质的简单方法。

三．实验原理

1.施密特-卡塞格林结构：结合施密特结构和卡塞格林结构的一种望远镜物镜结构，具体结构见实验内容中结构图或理论课课本相关内容。构建时以施密特结构为基础，嵌入卡塞格林结构。

2.非球面：ZEMAX默认的面类型（surf：type）为标准（standard），是标准的圆球面，对应的曲面方程为标准球面方程，通常来说校正像差的能力有限，使用各种不同的具体类型的非球面，可以获得更好的校正像差的效果，但一般来说，非球面的实际制造比较困难，优化

设计时应少用慎用，尤其不宜用过于复杂的太高阶的非球面。本次实验中用到的是一种较常见的非球面：偶次非球面(EVEN ASPHERE)，即这种非球面的曲面方程中只含有偶次项，如平方项、4次方项、6次方项……偶次非球面的设置方法：双击所要设置面对应在LDE窗口中的行的surf：type列，在弹出的面型属性设置对话框中的tpye标签中，把面型从默认的standard，改为EVEN ASPHERE，确定即可。此时，该行的后几列中将相应出现“4th（6th、8th） Order Term”等项，可供作为优化函数的变量设置。

3.通光孔：ZEMAX中每个面默认的都是完全透光的，也就是说即使把面的Glass设置为反射镜MIRROR，若不人为的改变其反射后光线的到达的下一面的厚度值，光线也会穿透MIRROR 继续前进。如果想要的设计结果也正好是需要光线穿过反射镜继续前进的（本例中的卡塞格林结构的主反射镜即为此种情况），ZEMAX中本无需更改即可完成这种仿真设计，然而实际中，光线是不可能直接穿透反射镜继续前进的，所以为了考虑到实际制造时的需要，在ZEMAX 仿真中，需要多加一个通光孔的设计，以便实际制造出来的反射镜能在需要的部分透射出光。

通光孔的设置步骤：

a.定位置：确定所需要放置通光孔的面；

b.设置参数：将面型surf：type双击后的Aperture中的光圈类型从none

改为所需要的光圈类型（如圆形光圈），设置合理的最大及最小半径（Min

Radius、Max Radius），最小半径一般略大于所需要通光光束的半径值，

最大半径一般默认为这个通光孔所在元器件本身的尺寸，也可以改为略大

于此元器件本身的半径。

4.MTF曲线图：即调至传递函数曲线图，反映物体经光学系统成像后对比度的变化情况，中频段一般代表传递物体的层次的能力，对于摄影物镜来说，一般希望中频段能比较平坦，以便获得较为一致的对比度。衡量一个摄影物镜系统好坏的MTF评价标准通常为：MTF值越高越好，中频段越平坦越好，子午和弧矢MTF曲线重合度越高越好。

四．实验内容

设计项目：设计一个带多项式非球面矫正器的施密特-卡塞格林系统，要求10英寸的

孔径，10英寸的后焦距（从主镜的后面到焦点）。

图4.1 典型的带有施密特校正板的折反射式物镜球面反射镜（主镜）

施密特校正板

图4.2 典型的卡塞格林反射式物镜

图4.3 内嵌卡塞格林结构的施密特系统

1. 打开ZEMAX 软件，点击新建，以抹去打开时默认显示的上一个设计结果，同时新建一个新的空白透镜。

2. 从主菜单-系统-通用配置里设置孔径值和单位（英寸），同样在系统-光波长里设置覆盖可见光波段的3个典型波长，设置主波长值。（至此完成系统参数的设置）

3. 在光阑面后插入两个面，输入相应的各面的厚度、曲率半径和玻璃类型值（其中施密特校正板用BK7，厚度举例为1英寸）。

4. 生成2D 草图来观察此时的光路和成像效果。（至此完成施密特结构的创建）

5. 新添加一个辅助镜面（即图4.2中的双曲面），合理设置各个平面新的厚度、曲率半径值，并将第四面的曲率半径设为变量，未来让ZEMAX 自动求解。

6. 构建新的优化函数，在优化后更新全部内容。

7. 生成OPD 图，分析成像质量。

8. 将第一面（STO ）的表面类型改为“EVEN ASPHERE ”以便为非球面矫正器指定多项式非球面系数。将该面的“4th （6th 、8th ） Order Term ”项分别设为变量。

9. 选择主菜单-工具-优化，优化后重新更新OPD 图，分析此时的成像质量。

10. 将第一面的半径设为变量，再次优化，更新后生成OPD 图，分析此时的成像质量。

11. 从主菜单-系统-视场里将视场角个数设置为3，输入适当的y 角度（举例分别为0，0.3，0.5），更新后对比观察此时的OPD 图。

12. 重新构建优化函数对此设计进行进一步的优化，更新后再观察此时的OPD ，分析成像质量。

13. 从主菜单-分析-调制传递函数-快速傅里叶变换生成MTF 图，由图分析此时的像质。（至此完成卡塞格林结构的创建和优化）

14. 返回LDE ，双击第三面的第一列，将Aperture 标签中的光圈类型改为“圆形光圈”，设置最小半径为1.7，最大半径为6，完成主反射面上缺口的设计。

15. 在第三面前插入一个新的面（此时原来的第三面变位第四面），将新面（即现在的第三面）厚度改为20。将第二面的厚度由60改为40。

16. 将第三面的第一列的孔径类型改为圆形挡光，最大半径设为2.5

。再将第三面的

半口径定为2.5。（至此完成挡光板和通光孔的设置）

17. 更新全部内容后重新观察MTF图和3D类型的各分析图，分析此时的成像质量。

18. 存盘后生成报告。

五．报告要求：

1. 试分析实验内容14、15、16中各个参量的设置理由；

2. 试分析在添加了挡光板和通光孔后MTF曲线有了什么样的变化，对于成像质量而

言有什么影响；

3. 打印最终的LDE图、实体模型图、MTF图、OPD图（含3个视场角）。

4.上传最后的存档文件。

六．实验仪器

PC机

实验五基于ZEMAX的激光扩束镜的优化设计

一．实验目的

学会使用ZEMAX软件对多重结构配置的激光束扩大器进行优化设计。

二．实验要求

1. 掌握使用多重结构配置；

2. 进一步学习构建优化函数。

三．实验原理

1.扩束镜：用于改变输入输出光束的口径，只要口径改变即可，未必一定是口径扩大才叫作“扩束”。

2.伽利略式望远镜结构：两片式结构，光线在两片中没有成像（即光线没有交点），见理论课课本相关内容或实验内容中的结构图。

3.多重结构：只用一套光学系统，利用其多重结构，只需要改变系统中各元器件之间的间距，而无需改变各元器件的形状，就能在多种不同条件下，如多种成像波长（本实验中情况）或多种成像物距等，都能较好的成像。例如调焦照相机系统，就是利用只改变透镜间距，完成对不同物距的物体的清晰成像。

多重结构的设置步骤：

（a）仅针对某一个单一结构（即单一成像条件）先进行全部的优化设计，此时基本确定了整套光学系统的各元器件的形状（包括各面的曲率半

径、材料等）；

（b）改变其他成像条件，保持上一套结构的形状，只改变个成像元器件之

间的距离，对第二、第三……结构进行优化；

（c）在多重结构编辑窗（若此窗体默认未出现，可从主菜单-编辑中调出）

中构建多重结构，插入所需要的新结构，选择合适的能区别各个不同

结构的操作数，并设置适当的操作数的参数值。

（d）重新构建针对全部结构都有效的优化函数，设置合适的变量，对全部

结构统一进行优化。

（e）切换观察各结构分别的成像质量是否达标，若否则重复优化，直到达

标。

4.REAY操作数：常用于限制光束口径的操作数，意为在y方向上的高度，可以通过

在构建优化函数时加入这个限制条件，设置适当的高度等参数值，完成在优化函

数进行自动优化时保留对光束口径的限制。

5.近轴面（paraxial）：一种可理想成像的正薄（薄体现在其只是一个面，无普通透

镜的厚度）透镜，可对平行光进行完全无像差的聚焦。可双击所需要设置的面的

surf：type列，从type标签中把默认的standard改成paraxial，并在LDE窗口

中设置适当参数值。

四．实验内容

设计项目：设计一个激光扩束镜，使用的波长为1.053μm，输入光束直径为100mm，输出光束的直径为20mm，且输入光束和输出光束平行。要求只使用两片镜片，设计必须是伽利略式的（没有内部焦点），在镜片之间的间隔必须不超过250mm，只许使用1片非球面，系统必须也能在波长为0.6328μm时测试。

图5.1 激光扩束器简单结构示意图

1. 打开ZEMAX软件，点击新建，以抹去打开时默认显示的上一个设计结果，同时新开一个新的空白透镜。

2. 在像平面前插入4个面，输入相关各面的厚度、曲率半径和玻璃类型值，如下表所举例数据：

3．在主菜单-系统里分别设置入瞳直径为100，波长为1.053微米。

4. 从主菜单-编辑-优化函数构建一个优化函数，在第一行将操作数类型改为REAY，为surf输入5，为Py输入1.00，target输入10，weight输入1。

5. 从评价函数编辑窗中选工具-默认优化函数。再选reset，将“开始在”的值改为2，确定。

6. 从主菜单-工具中选择优化，优化完成后生成OPD图，分析此时的像质。

7. 将第一面的圆锥系数（conic）列设为变量。再次优化后，重新生成OPD图，分析此时的像质。

8. 将三个曲率和圆锥系数的变量状态去掉。（建议此时存档一次）

9. 从主菜单-系统中重新配置光波长，将之前的1.053改为0.6328，确定后再次更新OPD图，分析此时的像质。

10. 将第二面的厚度250mm设为可变，然后工具-优化后，重新生成OPD图。此时去掉第二面的可变状态。

11. 从主菜单-编辑中调出多重结构编辑窗，在这个窗口的编辑菜单中选“插入结构”来插入一个新的结构配置，双击第一行的第一列，从下拉框（操作数）中选wave，在同样的对话框里为wavelength#选择1，确定。在config1下输入1.053，在config2下输入0.6328。

12. 按Insert为多重结构编辑器加入新的一行，在新的第“1”行的第一列双击，然后选THIC为操作数类型。从surface列选2，确定。在config1下输入250，在config2下输入250。将config2下的第二面的厚度设为变量。

13. 回到优化函数编辑器。选工具-默认优化函数，在显示的对话框中将“开始在”的值改为1，确定。

14. 在结构配置1的第一个OPDX行之前插入新的一行，将新加的这一行的操作数类型改为REAY，为surf输入5，Py输入1，target输入10.结构配置2中不需要更改。

15. 回到LDE，将第1、2和4面的曲率半径以及第1面的conic设为变量。重新工具-优化。

16．此时若双击多重结构的config1列头，更新OPD图，得到关于1.053波长的OPD 图；若双击config2列头，则得到0.6328波长的OPD图，分析像质。快捷键ctrl+A可用来在这两个配置之间快速切换。

17. 存盘后生成报告。

五．报告要求：

1.分析此例中近轴面（paraxial）的作用是什么？其焦距和面厚度的关系应为？

2.分析实验内容中步骤4中各项设置的作用是什么？

3.试简要分析什么叫做多重结构，其主要作用是什么？

4.打印两个结构分别的最终LDE窗口、OPD图和实体图（转角）。

5.上传存档文件。

六．实验仪器

PC机

实验六基于ZEMAX的折叠反射镜面和坐标断点设计

一．实验目的

更深入的学习理解坐标断点和反射镜面的应用。

二．实验要求

1．更深入的理解坐标断点；

2. 掌握倾斜和偏心系统设立的符号约定；

3. 对比实验三中添加折叠反射镜的方法，更深入了解反射镜面的添加和应用。

三．实验原理：

1.折叠反射镜：使原来光路的光轴发生偏离转向的反射镜。ZEMAX中仿真折叠反射镜这一个元件，需要用3个面，其中第1个面和第3个面为坐标断点面（Coordinate Break），中间的第2个面为镜面（MORROR）。3个面在光路中的实际位置重合。

2.坐标断点面（Coordinate Break）：可将原来的光轴坐标打断，并重新建立新的光轴坐标，通常两个坐标断点面联合使用。

3. 手动添加折叠反射镜的步骤：

（a）定位置：确定要放置折叠反射镜的位置参数（面的位置及面厚度等）；

（b）在LDE窗口中由上述定位置所确定的行前，添加3个新的面，作为仿真一个折叠反射镜的所需要的行；

（c）将上述3个行中的第1个和第3个行的面类型（surf：type）改为坐标断点（coordinate break），第2个面的玻璃列输入MIRROR；

（d）设置适当的各面的厚度参数和光轴转角的倾斜参数。

4.Solves求解类型之Pickup：直译为拾取，通常用于以某一个别的参数的值，遵守一定的规则，来自动求解出所要求解的这个参数的具体值。

四．实验内容

设计项目：以平行光入射到

一个理想的正薄透镜的光路为

基础，用手动添加折叠反射镜的

方法，实现如左图所示的光轴的

两次转折。

1. 打开ZEMAX软件，点击新建，

以抹去打开时默认显示的上一

个设计结果，同时新开一个新的

空白透镜。

2. 在LDE的第一面即STO

面的表面类型列上双击，从下拉菜单里选Paraxial，将STO面类型改为近轴镜片。STO的厚度设为100，这是近轴镜片的缺省焦距。

3. 在系统-通用配置中将入瞳直径设为20.

4. 生成3D草图，观察其光路和成像效果。

5. 在IMA面前插入3个新面，将第1面（STO面）的厚度改为30，在第3面的玻璃列输入MIRROR，第4面厚度改为-70.

6. 更新3D草图，对比观察其光路和成像效果。

7. 分别双击第2、4面的表面类型列，将这些面改为坐标断点（coordinate break）。双击第4面的Parameter3列（即Tilt about X列），在下拉列表中选择Pickup作为求解类型，设From Surface为2，Scales Factor为1，确定。在第2面的Tilt about x列里输入45.

8. 更新全部内容后，重新生成3D草图，对比观察其光路和成像效果。

9. 在IMA面前再插入3个新面，将第4面的厚度从-70改为-30，第6面的玻璃改为MIRROR，第7面的厚度改为40，再将第5第7面的表面类型改为坐标断点，在第5面对X 轴的倾斜中输入-45，在第7面的Tilt about x上双击，选择对其Pickup求解，求解是从第5面得到，比例因子为1.

10. 更新3D草图，对比观察其光路和成像效果。

11. 存盘生成报告。

五．报告要求：

1.若此例中的两次转向都用实验三中的直接添加折叠反射镜的方式来实现，如何做到？（需列出具体步骤图）

?添加第*块反射镜前的LDE:

?设置欲添加第*块反射镜面的位置：

?添加第*块折叠反射镜的具体实现：

?添加第*面反射镜后的LDE：

2.比较两种方式得到的最后结果是否一致？

3.打印要求1中的具体步骤图和最终的实体图。

4.在第2和第5面的“tilt about x”中输入30和-60，打印最终的实体图。

5.上传实验六方法（45°）的最终存档文件。

六．实验仪器

PC机

实验七 基于ZEMAX 的复杂光学系统优化设计

一．实验目的

学会自主地在多重结构中将复杂嵌构式的望远镜物镜进行优化设计并实现成像的转向。

二．实验要求

1.总结之前学过的像质评价和优化方法，自主的设计并优化本次实验的整个系统；

2.更深入的掌握多重结构的系统，学会构建并优化至少3重结构的系统；

3.掌握在多重结构中对嵌入式的Schmidt-Cassegrain 进行优化设计；

4.掌握对构建优化函数设置中RINGS 量的设置；

5.掌握实现光线转向的设计。

三．实验内容

1.总结之前的实验中学到过的像质评价和优化的方法；

2.学会使用帮助文件（中文手册）查找关于构建优化函数设置中RINGS 参数的设置方法；

3.完成对本次实验系统的自主设计和优化。

设计要求：

设计一个内嵌Cassegrain 结构的Schmidt 折反射式望远镜物镜，入瞳直径为10英寸，Schmidt 结构的长度约为60英寸，后焦距约为20英寸，其中透镜使用的玻璃类型为BK7。整个系统要求用多重结构能分别在486nm 、587nm 和656nm 下（其中587nm 为主波长）获得尽量好的优化效果。

具体指标：

（1）OPD 图中最大波像差：主波长不超过waves 05.0±，次要波长不超过waves 2.0±；（值越小越好）

（2）SPT 中的RMS 和GEO RADIUS 不能超过艾利斑的弥散范围；（值越小越好）

（3）MTF 曲线中中频段要平缓，主波长的中频值的MTF 值不能低于0.27，两个次要波长中频值的MTF 不能低于0.24；（MTF 值越大越好）

（4）最后的出射光线脱离主系统所在的光路及延长线上但最终主轴与入射光线保持平行。

四．报告要求：

1.描述RINGS 的设置方法(即RINGS=?如何确定)；

2.任一重结构的实体图（转角）；3个结构的LDE 图、MTF 图（在相应的中频值处标上具体MTF 值）、SPT 图（查看比例为艾利斑）和OPD 图，并上传相关存档文件（文件名为学号）。

五．实验仪器

PC 机

工程光学实验指导书

工程光学 实验指导书 厦门工学院电子信息工程系 2014.9

目录 实验一Tracepro基本功能学习及反光杯建模 (3) 实验二聚光镜的建立 (6) 实验三导光管建立 (8) 实验四液晶背光模组建立 (15)

实验一Tracepro基本功能学习及反光杯建模 一、实验目的 1. 熟悉tracepro基本功能。 2. 熟悉建模及表面属性、材料定义方法。 二、球形反光碗设计 球形反光碗是使用耐热玻璃（例如：PYREX）压制成型，其内部经高光洁度抛光处理并涂镀反光膜，可将投影灯的后部光能有效地反射至前方，提高投影灯光能利用率。球形反光碗实物图形如下： 球形反光碗设计步骤： 1．打开TracePro3.24→新建名为球形反光碗的文件，或使用CtrL+N 2．点击→，选择Conic类型，形状为球形（Spherical）,厚度（Thickness）输入4mm，反光碗高(length)为18mm,孔大小为0,半径(radius)为33mm, 起点坐标值和旋转坐标值保持默认，输入结果为图1.1图框所示：

图1.1 4．点击Insert，使用工具栏图标区缩小图形后，点击下拉菜单View →Render进行渲染以后，反光碗实体模型如图1.2： 图1.2

5．使用工具栏图标区箭头工具，在图形区完全选中反光碗，或点中导航选项卡 中“模型树”Object 1，单击鼠标右键，在弹出下拉菜单中选择 进行材料属性设置，在材料目录（Catalog）中选择IR, 克斯（PYREX）耐热玻璃，运用（Apply）此属性，吸收、透过和折射率将显示如图1.3： 注：PYREX相关知识： PYREX玻璃是美国康宁玻璃公司(CORNING)研究人员薛利文(Sullivan)1915年发明的，并取得发明专利。这种玻璃在美国叫“派莱克斯”(PYREX)玻璃，PYREX是美国康宁公司产品的一个商标。派莱克斯玻璃专利失效以后，这种玻璃被各国广泛采用。70多年来，很多专家学者都想研究一种新的玻璃，超过派莱克斯玻璃的性能，都没有成功。派莱克斯玻璃的特点是，在玻璃中引入了三氧化二硼(B2O3)改进了玻璃的热稳定性和机械性能。当今，全世界都用派莱克斯玻璃制造化工防腐蚀设备与管件、实验室用玻璃仪器。 图1.3 6．展开“模型树”中Object 1，球面反光碗有三个面组成（图1.3）

流体传动与控制2012实验指导书

《液压传动》实验指导书刘玲腾刘继忠编 南昌大学机电工程学院

实验注意事项 一、液压实验是学习液压传动课程的一个重要组成环节，它可以帮助学生加深理解液压传动中的基本概念，巩固加深课堂教学内容；掌握一般液压元件和回路的实验方法及操作技能；增强实际动手能力，培养学生分析问题和解决问题的能力。因此学生对每次实验必须认真对待。 二、在每次实验前，要认真复习课程有关的内容并预习实验指导书。 三、实验前，应在实验台旁熟悉实验设备和仪器、操纵、测量等方法。在教师指导下，按实验指导书中的内容、步骤进行。 四、在实验室内必须遵守实验室有关规章制度。 五、实验完毕，应整理好场地和仪器、工具，切断电源，认真填写实验报告，按期交指导教师批阅。 六、实验成绩作为本课考核成绩的一部份。

目录 一、液压泵拆装 (1) 二、液压阀拆装 (7) 三、节流调速回路性能实验 (10) 四、液压传动系统回路组装实验 (13)

实验一液压泵拆装 一、实验目的 液压元件是液压系统的重要组成部分，通过对液压泵的拆装可加深对泵结构及工作原理的了解。并能对液压泵的加工及装配工艺有一个初步的认识。 二、实验用工具及材料 内六角扳手、固定扳手、螺丝刀、各类液压泵、液压阀及其它液压元件 三、实验内容及步骤 拆解各类液压元件，观察及了解各零件在液压泵中的作用，了解各种液压泵的工作原理，按一定的步骤装配各类液压泵。 1.轴向柱塞泵 型号：cy14—1型轴向柱塞泵（手动变量） 结构见图1—1 图1-1 （1）实验原理 当油泵的输入轴9通过电机带动旋转时，缸体5随之旋转，由于装在缸体中的柱塞10

优化设计实验指导书(完整版)

优化设计实验指导书 潍坊学院机电工程学院 2008年10月 目录

实验一黄金分割法 (2) 实验二二次插值法 (5) 实验三 Powell法 (8) 实验四复合形法 (12) 实验五惩罚函数法 (19)

实验一黄金分割法 一、实验目的 1、加深对黄金分割法的基本理论和算法框图及步骤的理解。 2、培养学生独立编制、调试黄金分割法C语言程序的能力。 3、掌握常用优化方法程序的使用方法。 4、培养学生灵活运用优化设计方法解决工程实际问题的能力。 二、实验内容 1、编制调试黄金分割法C语言程序。 2、利用调试好的C语言程序进行实例计算。 3、根据实验结果写实验报告 三、实验设备及工作原理 1、设备简介 装有Windows系统及C语言系统程序的微型计算机，每人一台。 2、黄金分割法(0.618法)原理 0.618法适用于区间上任何单峰函数求极小点的问题。对函数除“单峰”外不作 其它要求，甚至可以不连续。因此此法适用面相当广。 0.618法采用了区间消去法的基本原理，在搜索区间内适当插入两点和，它们把 分为三段，通过比较和点处的函数值，就可以消去最左段或最右段，即完成一次迭代。 然后再在保留下来的区间上作同样处理，反复迭代，可将极小点所在区间无限缩小。 现在的问题是：在每次迭代中如何设置插入点的位置，才能保证简捷而迅速地找到极小点。 在0.618法中，每次迭代后留下区间内包含一个插入点，该点函数值已计算过，因此以后的每次迭代只需插入一个新点，计算出新点的函数值就可以进行比较。 设初始区间[a,b]的长为L。为了迅速缩短区间，应考虑下述两个原则：（1）等比收缩原理——使区间每一项的缩小率不变，用表示(0<λ<1)。 （2）对称原理——使两插入点x1和x2，在[a,b]中位置对称，即消去任何一边区间[a,x1]或[x2,b]，都剩下等长区间。 即有 ax1=x2b 如图4-7所示，这里用ax1表示区间的长，余类同。若第一次收缩，如消去[x2,b]区间，则有：λ=(ax2)/(ab)=λL/L 若第二次收缩，插入新点x3，如消去区间[x1,x2]，则有λ=(ax1)/(ax2)=(1-λ)L/λL

工程热力学实验 二氧化碳PVT实验指导书(2012.06.07)

二氧化碳临界状态观测及p-v-T关系的测定 一、实验目的 1. 观察二氧化碳气体液化过程的状态变化和临界状态时气液突变现象，增加对临界状态概念的感性认识。 2. 加深对课堂所讲的工质的热力状态、凝结、汽化、饱和状态等基本概念的理解。 3. 掌握二氧化碳的p-v-T关系的测定方法，学会用实验测定实际气体状态变化规律的方法和技巧。 4. 学会活塞式压力计、恒温器等部分热工仪器的正确使用方法。 二、实验原理 当简单可压缩系统处于平衡状态时，状态参数压力、温度和比容之间有确切的关系，可表示为： (,,)=0 (7-1-1) F p v T 或 =(,) (7-1-2) v f p T 在维持恒温条件下、压缩恒定质量气体的条件下，测量气体的压力与体积是实验测定气体p-v-T关系的基本方法之一。1863年，安德鲁通过实验观察二氧化碳的等温压缩过程，阐明了气体液化的基本现象。 当维持温度不变时，测定气体的比容与压力的对应数值，就可以得到等温线的数据。 在低于临界温度时，实际气体的等温线有气、液相变的直线段，而理想气体的等温线是正双曲线，任何时候也不会出现直线段。只有在临界温度以上，实际气体的等温线才逐渐接近于理想气体的等温线。所以，理想气体的理论不能说明实际气体的气、液两相转变现象和临界状态。 二氧化碳的临界压力为73.87bar(7.387MPa)，临界温度为31.1℃，低于临界温度时的等温线出现气、液相变的直线段，如图1所示。30.9℃

是恰好能压缩得到液体二氧化碳的最高温度。在临界温度以上的等温线具有斜率转折点，直到48.1℃才成为均匀的曲线（图中未标出）。图右上角为空气按理想气体计算的等温线，供比较。 1873年范德瓦尔首先对理想气体状态方程式提出修正。他考虑了气体分子体积和分子之间的相互作用力的影响，提出如下修正方程： ()()p a v v b RT + -=2 (7-1-3) 或写成 pv bp RT v av ab 320-++-=() (7-1-4) 范德瓦尔方程式虽然还不够完善，但是它反映了物质气液两相的性质和两相转变的连续性。 式（7-1-4）表示等温线是一个v 的三次方程，已知压力时方程有三个根。在温度较低时有三个不等的实根；在温度较高时有一个实根和两个虚根。得到三个相等实根的等温线上的点为临界点。于是，临界温度的等温线在临界点有转折点，满足如下条件： ( )??p v T =0 (7-1-5)

光学设计实验要点

实验1 单透镜（a singlet） 实验目的开始ZEMAX，输入波长和镜片数据，生成光线特性曲线（ray fan），光程差曲线（OPD），和点列图（Spot diagram），确定厚度求解方法和变量，进行简单的优化。 实验要求：设计一个F/4 的镜片，焦距为100mm，在轴上可见光谱范围内，用BK7 玻璃 实验步骤：1 运行ZEMAX。ZEMAX 主屏幕会显示镜片数据编辑（LDE）。 2 选择“系统（System）”菜单下的“波长（Wavelengths）”。屏幕中间会弹出一个“波长数据（Wavelength Data）”对话框。。用鼠标在第二和第三行的“使用（Use）”上单击一下，将会增加两个波长使总数成为三。现在，在第一个“波长”行中输入486，，在第二行的波长列中输入587，后在第三行输入656。“权重（Weight）”这一列用在优化上，以及计算波长权重数据如RMS 点尺寸和STREHL 率。现在让所有的权为1.0，单击OK 保存所做的改变，然后退出波长数据对话框。 3 设置这个孔径值，选择“系统”中的“通常（General）”菜单项，出现“通常数据（General Data）”对话框，单击“孔径值（Aper Value）”一格，输入一个值：25。插入第四个面，只需移动光标到像平面（后一个面）的“无穷（Infinity）”之上，按INSERT 键。这将会在那一行插入一个新的面，并将像平面往下移。 4 现在我们将要输入所要使用的玻璃。移动光标到第一面的“玻璃（Glass）”列，即在左边被标作STO 的面。输入“BK7”并敲回车键。移动光标到第1 面（我们刚才输入了BK7 的地方）的厚度列并输入“4”。 5 现在，我们需要为镜片输入每一面的曲率半径值。在第1 （STO）和2 面中分别输入这些值。符号约定为：如果曲率中心在镜片的右边为正，在左边为负。这些符号（+100，-100）会产生一个等凸的镜片。我们还需要在镜片焦点处设置像平面的位置，所以要输入一个100 的值，作为第 2 面的厚度。 6 先选择“分析（Analysis）”菜单，然后选择“图（Fan）”菜单，再选择“光线像差（Ray Aberration）”。你将会看到光线特性曲线图在一个小窗口显示出来（如果看到任何出错信息，退回并确认是否所有你所输入的数据与所描述的是一致的）。光线特性曲线图如图所示。 7 在第2 面的厚度上双击，弹出SOLVE 对话框，它只简单地显示“固定（Fixed）”。在下拉框上单击，将SOLVE 类型改变为“边缘光高（Marginal Ray Height）”，然后单击OK。从光线特性曲线窗口菜单，单击“更新（Update）”（在窗口任何地方双击也可更新），其光线特性曲线图如图所示。

《网站设计与开发》实验指导书

《网站设计与开发》实验指导书 辽宁工程技术大学营销管理学院 电子商务系

目录 实验 1 HTML网页制作 (1) 实验 2 C#.NET基本程序设计 (4) 实验 3 HTML控件和Web服务器控件的使用 (7) 实验 4 验证控件的使用 (8) 实验 5 访客计数器 (9) 实验 6 数据库基本操作 (11) 实验7 使用DataSet对象访问数据 (14) 实验8 用户控件、自定义控件和Web服务的使用 (21)

实验1 HTML网页制作 一、目的与要求 1. 掌握HTML常用网页标记的使用。 2. 掌握表格的建立方法。 3. 掌握表单的建立方法。 二、实验环境 任何一个文本编辑器、IE或者其它网页浏览器 三、内容和步骤 【实验题1】在网页上创建一个课表。 步骤如下。 1. 打开记事本，输入如下代码，并以testl_1.html为文件名保存该文件：

工程光学(1)_实验讲义

实验一光学实验主要仪器、光路调整与技巧 1.引言 不论光学系统如何复杂，精密，它们都是由一些通用性很强的光学元器件组成的，因此，掌握一些常用的光学元器件的结构，光学性能、特点和使用方法，对于安排实验光路系统时，正确的选择和使用光学元器件具有重要的作用。 2.实验目的 1)掌握光学专业基本元件的功能； 2)掌握基本光路调试技术，主要包括共轴调节和调平行光。 3.实验原理 3.1光学实验仪器概述: 光学实验仪器主要包括：光源，光学元件，接收器等。 3.1.1常用光源 光源是光学实验中不可缺少的组成部分，对于不同的观测目的，常需选用合适的光源，如在干涉测量技术中一般应使用单色光源，而在白光干涉时又需用能谱连续的光源（白炽灯）；在一些实验中，对光源尺寸大小还有点、线、面等方面的要求。光学实验中常用的光源可分为以下几类： 1）热辐射光源 热辐射光源是利用电能将钨丝加热，使它在真空或惰性气体中达到发光的光源。白炽灯属于热辐射光源，它的发光光谱是连续的，分布在红外光、可见光到紫外光范围内，其中红外成分居多，紫外成分很少，光谱成分和光强与钨丝温度有关。热辐射光源包括以下几种：普通灯泡，汽车灯泡，卤钨灯。 2）热电极弧光放电型光源 这类光源的电路基本上与普通荧光灯相同，必须通过镇流器接入220V点源，它是使电流通过气体而发光的光源。实验中最常用的单色光源主要包括以下两种：纳光灯（主要谱线：589.3nm、589.6nm），汞灯（主要谱线：623.4nm、579.0nm、577.0nm、546.1nm、491.6nm、435.8nm、407.9nm、404.7nm） 3）激光光源 激光（Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation，缩写：LASER)，是指通过辐射的受激辐射而实现光放大，即受激辐射的光放大。激光器作为一种新型光源，与普通光源有显著的差别。它是利用受激辐射的原理和激光腔的滤波效应，使所发光束具有一系列新的特点。①激光器发出的光束有极强的方向性，即光束的发散角很小；②激光的单色性好，或者说相干性好，其相干长度可以达十米甚至数百米；③激光器的输出功率密度大，即能量高度集中。所以激光光源是一种单色性和方向性都好的强光源，已应用于许多科技及生产领域

201209级《发动机原理》实验指导书.

《发动机原理》课程实验指导书彭辅明袁守利编 汽车工程学院 2012年4月

前言 1.实验总体目标、任务与要求 1、巩固所学的理论知识、加深对内燃机性能实验的认识和了解。 2、掌物内燃机性能试验和某些专项试验的试验方法。 3、了解内燃机试验台架的基本组成和常用测试仪表的结构及其工作原理，并掌物其使用方法。 4、掌物对实验数据进行处理以及对实验结果进行分析的基本方法。 2.适用专业 热能与动力工程、车辆工程、汽车服务工程 3.先修课程 《发动机构造》、《热能与动力机械测试技术》。 4.实验项目与学时分配（见表一） 5. 实验改革与特色 通过学生在实验过程中的实际操作，培养学生的实验技能和实际动手的能力，进一步加深对理论知识的掌物和理解。

实验一发动机速度特性 1、掌物发动机速度特性的试验方法。 2、学会对实验数据进行处理，对实验结果进行分析；并绘制发动机速度特性曲线图。 二、实验条件 1、东南4A91电控汽油发动机机（Pemax=77Kw/6000r/min）一台 2、CW150型电涡流测功机一台 3、FST2S发动机数控试验台一台 3、FCM-D转速油耗测量仪一台 4、温度计一只 5、大气压力计一只 6、93＃车汽油 20升 三、实验原理 发动机速度特性：在发动机油门开度一定（部分开度或全开）的情况下，研究其功率Pe、扭矩Ttq、耗油量B及燃油消耗率be与转速n之间的关系。 四、实验内容和要求 1、调整测功机负荷及指挥全组协调动作，一人；测功机负荷的调整应均匀、准确，尽量避免大幅度增加或减小测功机负荷，造成发动机的转速剧烈波动。 2、调节、监视发动机油门，一人；当发动机出现异常情况时应立即减小或关闭发动机油门。 3、测量发动机转速和油耗，一人；测量转速时，应注意转速的上下波动情况，当转速的波动值超过±20r/min，该组实验数据应视为无效并重做。 4、调节，监视发动机冷却水出水温度，一人；保持发动机冷却水出水温度稳定在80±5℃范围内，出现气阻现象（无冷却水排除或冷却水出水温度超过100℃），应立即报告，以便及时停机。 5、监视发动机机油压力、温度，一人；出现异常情况应及时报告。 6、记录发动机扭矩（测功机读数）Ttq、发动机转速n、耗油质量△m和耗油时间△t, 一人；实验数据记录应准确无误。 7、绘制实验监督曲线，一人；当发现实验过程中因某些特殊原因而引起误差过大的点，应及时指出，以便补测校正。 五、实验方法与步骤 1、按照附录一《发动机台架试验安全操作规范》，作好试验前的准备工作。确认发

ZEMAX实验指导书(初学的练习教程)

实验一光学设计软件ZEMAX的安装和基本操作 一、实验目的 学习ZEMAX软件的安装过程，熟悉ZEMAX软件界面的组成及基本使用方法。 二、实验要求 1、掌握ZEMAX软件的安装、启动与退出的方法。 2、掌握ZEMAX软件的用户界面。 3、掌握ZEMAX软件的基本使用方法。 4、学会使用ZEMAX的帮助系统。 三、实验内容 1．通过桌面快捷图标或“开始—程序”菜单运行ZEMAX，熟悉ZEMAX的初始用户界面，如下图所示： 图：ZEMAX用户界面 2．浏览各个菜单项的内容，熟悉各常用功能、操作所在菜单，了解各常用菜单的作用。 3．学会从主菜单的编辑菜单下调出各种常见编辑窗口。 4．调用ZEMAX自带的例子（根目录下Samples文件夹），学会打开常用的分析功能项：草图（2D草图、3D草图、实体模型、渲染模型等）、特性曲线（像差曲线、光程差曲线）、

点列图、调制传递函数等，学会由这些图进行简单的成像质量分析。 5．从主菜单中调用优化工具，简单掌握优化工具界面中的参量。 6．掌握镜头数据编辑窗口的作用以及窗口中各个行列代表的意思。 7．从主菜单-报告下形成各种形式的报告。 8．通过主菜单-帮助下的操作手册调用帮助文件，学会查找相关帮助信息。 四、实验仪器 PC机

实验二基于ZEMAX的简单透镜的优化设计 一．实验目的 学会用ZEMAX对简单单透镜和双透镜进行设计优化。 二．实验要求 1.掌握新建透镜、插入新透镜的方法； 2.学会输入波长和镜片数据； 3.学会生成光线像差（ray aberration）特性曲线、光程差（OPD）曲线和点列图（Spot diagram）、产生图层和视场曲率图； 4.学会确定镜片厚度求解方法和变量，学会定义边缘厚度解和视场角，进行简单的优 化。 三．实验内容 （一）. 用BK7玻璃设计一个焦距为100mm的F/4单透镜，要求在轴上可见光范围内。 1. 打开ZEMAX软件，点击新建，以抹去打开时默认显示的上一个设计结果，同时新建一个新的空白透镜。 2. 在主菜单-系统-光波长弹出的对话框中输入3个覆盖可见光波段的波长，设定主波长。同样在系统-通用配置里设置入瞳直径值。 3. 在光阑面的Glass列里输入BK7作为指定单透镜的材料，并在像平面前插入一个新的面作为单透镜的出射面。 4. 输入相关各镜面的厚度和曲率半径。 5. 生成光线像差特性曲线、2D、3D图层曲线和实体模型、渲染模型等分析图来观察此时的成像质量。 6. 利用Solve功能来求解镜片厚度，更新后观察各分析图的相应变化。 7. 利用主菜单-工具-优化-优化来对设计进行优化，更新后观察各分析图的相应变化。 8. 调用并建构优化函数（Merit Function），在优化后更新全部内容，然后观察各分析图的相应变化。 9. 分别调用点列图、OPD图以及焦点色位移图（主菜单-分析-杂项）来观察最优化后的成像质量。 10. 将此设计起名保存，生成报告。 （二）. 以前一个实验内容设计优化后的单透镜为基础，添加一块材料为SF1玻璃的透镜来构建双透镜系统，进一步优化成像质量。 1. 插入新的平面作为第二块透镜的出射面，输入相关镜面的厚度、曲率半径以及玻璃类型值（BK7、SF1）。 2. 生成光线像差特性曲线、2D、3D图层曲线和实体模型、渲染模型等分析图来观察此时的成像质量。 3. 沿用前例的优化函数，在优化更新后观察各分析图的相应变化，并分别对比单透镜时的点列图、OPD图以及焦点色位移图（主菜单-分析-杂项）的相应变化，观察双透镜此时的成像质量。 4. 利用利用Solve功能来求解镜片边缘厚度，更新后更新后观察各分析图的相应变化。

机械设计实验指导书

机械设计基础实验指导书 教师：李伟 2017年3月

实验一机构展示与认知实验 一、实验目的 1. 通过实验增强对机构与机器的感性认识； 2. 通过实验了解各种常用机构的结构、类型、特点及应用。 二、实验方法及主要内容 本陈列室陈列了一套CQYG-10B机械原理展示柜，主要展示平面连杆机构、空间连杆机构、凸轮机构、齿轮机构、轮系、间歇机构以及组合机构等常见机构的基本类型和应用。 通过演示机构的传动原理，增强学生对机构与机器的感性认识。通过实验指导老师的讲解与介绍，学生的观察、思考和分析，对常用机构的结构、类型、特点有一初步的了解。提高对学习机械原理课程的兴趣。 三、展示及分析 （一）机构的组成 通过对蒸气机、内燃机模型的观察，我们可以看到，机器的主要组成部分是机构。简单机器可能只包含一种机构，比较复杂的机器则可能包含多种类型的机构。可以说，机器乃是能够完成机械功或转化机械能的机构的组合。 机构是机械原理课程研究的主要对象。通过对机构的分析，我们可以发现它由构件和运动副所组成。机器中每一个独立运动的单元体称为一个构件，它可以由一个零件组成也可以由几个零件刚性地联接而组成；运动副是指两构件之间的可动联接，常用的有转动副、移动副、螺旋副、球面副和曲面副等。凡两构件通过面的接触而构成的运动副，通称为低副；凡两构件通过点或线的接触而构成的

运动副，称为高副。 （二）平面连杆机构 连杆机构是应用广泛的机构，其中又以四杆机构最为常见。平面连杆机构的主要优点以能够实现多种运动规律和运动轨迹的要求，而且结构简单、制造容易、工作可靠。 平面连杆机构分成三大类：即铰链四杆机构；单移动副机构；双移动副机构。 1. 铰链四杆机构分为：曲柄摇杆机构、双曲柄机构、双摇杆机构，即根据两连架杆为曲柄，或摇杆来确定。 2. 单移动副机构，它是以一个移动副代替铰链四杆机构中的一个转动副演化而成的。可分为：曲柄滑块机构，曲柄摇块机构、转动导杆机构及摆动导杆机构等。 3. 双移动副机构是带有两个移动副的四杆机构，把它们倒置也可得到：曲柄移动导杆机构、双滑块机构及双转块机构。 通过平面连杆机构应用实例，我们可以归纳出平面连杆机构在生产实际中所

工程光学实验习题

光学实验习题 1．如会聚透镜的焦距大于光具座的长度，试设计一个实验，在光具座上能测定它的焦距。 2．点光源 P 经会聚透镜 L1成实像于 P' 点（图 1-8 ），在会聚透镜 L1与 P' 之间共轴放置一发散透镜 L2；垂直于光轴放一平面反射镜 M ，移动发散透镜至一合适位置，使 P 通过整个系统后形成的像仍重合在 P 处。如何利用此现象测出发散透镜焦距？ 3．为什么说当准直管绕轴转过 1800时，十字线物像不重合是由于十字线中心偏离光轴的缘故？试说明之。 4．准直管测焦距的方法有哪些优点？还存在哪些系统误差？ 5． 1 、第一主面靠近第一个透镜，第二主面靠近第二个透镜，在什么条件下才是对的？（光具组由二薄凸透镜组成）。 6．由一凸透镜和一凹透镜组成的光具组，如何测量其基点？（距离 d 可自己设定）。7．设计一种不测最小偏向角而能测棱镜玻璃折射率的方案（使用分光计去测）。 8．怎样应用掠入射法测定玻璃棱镜的折射率？简要说明实验方法，并推导出折射率的计算公式。 9．用阿贝折射计测量固体折射率时，为什么要滴入高折射率的接触液？为什么它对测量结果没有影响？试论证之。 10．显微镜与望远镜有哪些相同之处与不同之处？ 11．显微镜测量微小长度时，用测微目镜测定石英标准尺 m 个分格的数值为△ X,为什么它和石英标准尺相应分格的实际值△ X 之比不等于物镜的放大率？ 12．评价天文望远镜时，一般不讲它是多少倍的，而是说物镜口径多大，你能说明为什么吗？13．推导式（ 6-1 ）（ P90 ） 14．为何摄谱仪的底板面必须与照相系统的光轴倾斜，才能使所有谱线同时清晰？ 15．怎样测定摄谱仪的线色散？ 16．怎样拍摄叶绿素的吸收光谱？ 17．讨论单色仪的人射缝和出射缝的宽度对出射光单色性的影响，并证明出射光谱宽度 其中 a 、 a' 分别为入射缝和出射缝的宽度，为棱镜的线色散。

电子_基础实验指导书 2012

电子科技专业基础实验 电子科学与技术学院编 2012．1

电子科技专业基础实验 1 微波基本测量 (1) 2 二维电场的模拟实验 (7) 3 电磁波的布拉格衍射实验 (12) 4 射频图像传输 (16) 5 偏振光实验 (23) 6 光源光谱特性的测量 (29) 7 光磁共振实验 (32) 8 半导体光电导实验 (41) 9 光栅实验 (47) 10 单色仪的标定实验 (51) 11 迈克尔逊干涉仪 (54) 12 半导体光伏效应实验 (60) 13 半导体霍尔效应实验 (66) 14 PN结正向压降温度特性实验 (72) 15 半导体少数载流子寿命测量 (77) 16 四探针测电阻率实验 (80)

实验1 微波基本测量技术 一．实验目的 1. 学习微波的基本知识； 2. 了解波导测量系统，熟悉基本微波元件的作用； 3．了解微波在波导中传播的特点，掌握微波基本测量技术； 4．掌握大、中、小电压驻波系数的测量原理和方法； 5．学习用驻波测量线校准晶体检波器特性的方法。 二．实验原理 （一）微波基本知识 在微波波段，随着工作频率的升高，导线的趋肤效应和辐射效应增大，使得普通的双导线不能完全传输微波能量，而必须改用微波传输线。常用的微波传输线有平行双线、同轴线、带状线、微带线、金属波导管及介质波导等多种形式的传输线，本实验用的是矩形波导管，波导是指能够引导电磁波沿一定方向传输能量的传输线。 传输线的特性参量与工作状态在波导中常用相移常数。波导波长，驻波系数等特性参量来描述波导中的传输特征，对于一个横截面为b a ×的矩形波导中的TE 10波： 自由空间波长 /c f λ=， 截止（临界）波长 2c a λ=， 波导波长 /g λλ= （1） 相移常量 2/g βπλ=，， 反射系数 Γ=E 反/E 入 驻波比 max min /E E ρ=， 由此可见，微波在波导中传输时，存在着一个截止波长c λ，波导中只能 传输λ＜c λ的电磁波。波导波长g λ＞自由空间波长λ。 在实际应用中，传输线并非是无限长，此时传输线中的电磁波由人射波 和反射波迭加而成，传输线中的工作状态主要决定于负载的情况。 （1）波导终端接匹配负载时，微波功率全部被负载吸收，无反射波， 波导中呈行驻波状态．此时|Γ|=0，ρ＝l 。

(整理)光学设计实验指导书.

《现代光学CAD技术》实验指导书 指导老师：汪胜辉 湖南文理物电学院

单透镜的设计(A Singlet) 一、实验目的： （1）熟悉光学设计软件Zemax操作界面； （2）将知道如何键入光学系统的波长（wavelength)、镜头数据(Lens Data)、光线像差(Ray Aberration)、fan，光程差（OPD)，点列图（spot diagrams )等等。 （3）确定厚度求解方法（thickness solve)和变量（variables)，执行简单光学设计优化。 二、实验环境： （1）、硬件环境：普通PC机 （2）、软件环境：ZEMAX软件平台 三、实验内容： 设计一个相对孔径F/4单镜片，在光轴上可见光谱范围内使用，其焦距（focal length）为100mm，全视场2ω为8o用冕牌BK7来作镜片。 四、实验步骤： 首先，运行ZEMAX。ZEMAX主屏幕会显示镜片数据编辑(LDE)，可以对LDE窗口进行移动或重新调整尺寸，以适应你自己的喜好。LDE有多行和多列组成，类似于电子表格，曲率半径(radius)、厚度(thickness)、玻璃(class)和半径口径(Aperture)等列使用最多，其他的则在特定类型的光学系统中才会用到。 LDE中的小格会以“反白”方式高亮显示，即以与其它格子不同的背景颜色将字母显示在屏幕上。这个反白条表示的是光标，可以用鼠标在格子上点击来操作。 然后，系统参数设置。开始，输入系统波长，这个不一定先完成，只不过现在我们选定了这一步。在主屏幕菜单条上，选择“系统(system)”菜单下的“波长（Wavelength)”。 屏幕中间会弹出一个“波长（Wavelength Data)”对话框。ZEMAX中有许多这样的对话框，用来输入数据和提供选择。用鼠标在第二和第三行的“使用（Use）”上单击一下，将会增加两个输入波长使总数成为三。现在，第一个“波长”行中输入486，这是氢F谱线的波长，单位为微米。ZEMAX全部使用微米作为波长的单位。现在，第二行波长列中输入0.587，最后在第三行输入0.656，这就是ZEMAX中所有有关输入数据的操作。这个指示器指出了主要的波长（primary wavelength），当前为0.486微米。在主波长的第二行上单击，指示器

产品创意设计实验课程实验指导书

产品创意设计实验课程实验指导书 机械工程实验中心 产品创意设计实验指导书 本实验主要基于慧鱼创意模型系统(fischertechnik).实验的目的是通过让学生学习动手组装模型机器人和建造自己设计的有一定功能的机器人模型产品,使学生体会创意设计的方法和意义;同时通过创意实验,使学生了解一些计算机控制、软件编程、机电一体化等方面的基础知识,加深对专业课学习的理解,为后续课的学习做一个很好地铺垫. 一、实验设备介绍 (1)慧鱼创意模型系统的组成: 慧鱼创意模型系统(fischertechnik)硬件主要包括:1000多种的拼插构件单元、驱动源、传感器、接口板等. 拼插构件单元:系统提供的构件主料均采用优质的尼龙塑胶,辅料采用不锈钢芯铝合金架等,采用燕尾槽插接方式连接,可实现六面拼接,多次拆装.系统提供的技术组合包中机械构件主要包括:齿轮、联杆、链条、齿轮(普通齿轮、锥齿轮、斜齿轮、内啮合齿轮、外啮合齿轮)、齿轴、齿条、涡轮、涡杆、凸轮、弹簧、曲轴、万向节、差速器、齿轮箱、铰链等. 驱动源:①直流电机驱动(9V、最大功率1.1W、转速7000 prn),由于模型系统需求功率比较低(系统载荷小,需求功率只克服传动中的摩擦阻力),所以它兼顾驱动和控制两种功能.②减速直流电机驱动(9V、最大功率1.1瓦,减速比50:1/20:1).③气动驱动包括:储气罐、气缸、活塞、电磁阀、气管等元件. 传感器:在搭接模型时,你可以把传感器提供的信息(如亮/暗、通/断,温度值等)通过接口板传给计算机.系统提供的传感器做为控制系统的输入信号包括:①感光传感器Brightness sensor(光电管):对亮度有反应,它和聚焦灯泡配合使用,当有光(或无光)照在上面时,光电管产生不同的电阻值,引发不同信号. ②接触传感器Contact sensor(触动开关):如图1所示,

工程光学习题解答 第十二章 光的衍射

第十二章 光的衍射 1． 波长为500nm 的平行光垂直照射在宽度为0.025mm 的单缝上，以焦距为50cm 的会 聚透镜将衍射光聚焦于焦面上进行观察，求（1）衍射图样中央亮纹的半宽度；（2）第一亮纹和第二亮纹到中央亮纹的距离；（3）第一亮纹和第二亮纹的强度。 解：（1）零强度点有sin (1,2, 3....................)a n n θλ==±±± ∴中央亮纹的角半宽度为0a λ θ?= ∴亮纹半宽度29 0035010500100.010.02510 r f f m a λ θ---???=??===? （2）第一亮纹，有1sin 4.493a π αθλ = ?= 9 13 4.493 4.493500100.02863.140.02510rad a λθπ--??∴= ==?? 2 1150100.02860.014314.3r f m mm θ-∴=?=??== 同理224.6r mm = （3）衍射光强2 0sin I I αα?? = ??? ，其中sin a παθλ= 当sin a n θλ=时为暗纹，tg αα=为亮纹 ∴对应 级数 α 0 I I 0 0 1 1 4.493 0.04718 2 7.725 0.01694 . . . . . . . . . 2． 平行光斜入射到单缝上，证明：（1）单缝夫琅和费衍射强度公式为 2 0sin[(sin sin )](sin sin )a i I I a i πθλπθλ?? -??=????-?? 式中，0I 是中央亮纹中心强度；a 是缝宽；θ是衍射角，i 是入射角（见图12-50） （2）中央亮纹的角半宽度为cos a i λ θ?=

单片机原理实验指导书(2012.10)

《单片机原理》实验指导书 计算机科学与技术系2012年8月

目录 第一部分单片机仿真实验 (1) 实验一：流水灯实验 (1) 实验二：中断实验 (4) 实验三：定时器中断实验 (6) 实验四：串行口实验 (9) 实验五：矩阵式键盘输入识别 (13) 实验六：LCD循环显示设计 (19) 第二部分单片机硬件实验............................错误！未定义书签。第一章试验箱系统概述 ...................................错误！未定义书签。 一、系统地址分配........................................... 错误！未定义书签。 二、系统接口定义........................................... 错误！未定义书签。 三、通用电路简介........................................... 错误！未定义书签。第二章实验指导...............................................错误！未定义书签。实验七P1口亮灯和P1口加法器实验........... 错误！未定义书签。实验八简单I/O口扩展（选作）.................. 错误！未定义书签。实验九8255控制交通灯................................ 错误！未定义书签。实验十128*64LCD液晶显示 .......................... 错误！未定义书签。

第一部分单片机仿真实验 实验一：流水灯实验 一、实验目的： 通过对P3口地址的操作控制8位LED流水点亮，从而认识单片机的存储器。 二、实验原理图 实验参考电路图如下： 三、参考实验程序 //流水灯实验 #include //包含单片机寄存器的头文件 sfr x=0xb0; //P3口在存储器中的地址是b0H，通过sfr可定义8051内核单片机 //的所有内部8位特殊功能寄存器,对地址x的操作也就是对P1口的

建筑物理实验报告.-共33页

建筑物理实验报告[建筑热工、建筑光学和建筑声学实验] XXX XXXX XXXXXXX

建筑物理实验报告 第一部分建筑热工学实验 （一）温度、相对湿度 1、实验原理： 通过实验了解室外热环境参数测定的基本内容；初步掌握常用仪器的性能和使用方法；明确各项测量的目的；进一步感受和了解室外气象参数对建筑热环境的影响。 2、实验设备：TESTO 175H1温湿度计 3、实验方法：` （1）在测定前10min左右，把湿球温度计感应端的纱布用洁净水润湿。 （2）若为手动通风干湿球温度计，用钥匙上紧上部的发条，并把它悬挂于测点。待3～4min，当温度计数值稳定后，即可分别读取干、湿球温度计的指示值。读数时，视平线应与温度计水银面平齐。先读小数，后读整数。 （3）根据干湿球温度计的读数，获得测点空气温度。 （4）根据干、湿球温度计读数值查表，即可得到被测点空气的相对湿度。

4、实验结论和分析 室内温湿度 仪器： TESTO 175H1 5.对测量结果进行思考和分析 根据测量的数据可以看出，室内各处的温度及湿度较为平均。暖气上方的区域温度较高而导致相对湿度较低。桌子由于靠近暖气，所以温度较高。柜子由于距离暖气较远，温度相对较低，较为接近室内的平均气温。门口处由于通风较好，温度较低，湿度相对较高。

（二）室内风向、风速 1、实验原理：QDF型热球式电风速计的头部有一直径约0.8mm的玻璃球，球内绕有镍镉丝线圈和两个串联的热电偶。热电偶的两端连接在支柱上并直接暴露于气流中。当一定大小的电流通过镍镉丝线圈时，玻璃球的温度升高，其升高的程度和气流速度有关。当流速大时，玻璃球温度升高的程度小；反之，则升高的程度大。温度升高的程度反映在热电偶产生的热电势，经校正后用气流速度在电表上表示出来，就可用它直接来测量气流速度。 2、实验设备：TESTO 425 3、实验方法： （1）把仪器杆放直，测点朝上，滑套向下压紧，保证测头在零风速下校准仪器。 （2）把校正开关置于“满度”位置，慢慢调整“满度调节”旋钮，使电表指针在满刻度的位置。再把校正开关置于“零位”的位置，用“粗调”、“细调”两个旋钮，使电表指针在零点的位置。 （3）轻轻拉动滑套，使侧头露出相当长度，让侧头上的红点对准迎风面，待指针较稳定时，即可从电表上读出风速的大小。若指针摇摆不定，可读取中间示值。 （4）风向可采用放烟或悬挂丝的方法测定。

网页设计实验指导书

网页设计实验指导书 经济与管理学院二零一二年二月

实验一HTML标记的基本语法 一、实验目的和要求 1．熟悉HTML文件的编辑环境； 2．掌握HTML中与文字、图像、页面、表格、表单和框架等的基本标记。 3．学会使用HTML设计出文本与图像相结合的较为复杂的页面。 二、实验内容 1、根据如表1-1所示的表格写出完整的HTML代码； 其中，《网络原理》和《网页设计与制作》课程的详细说明文件分别为该网页所在目录的net.htm和web.htm，需要为表中的书名设置相应的超级链接，以便在点击后可跳转到相应的说明页上。 2、编写出实现如图1-1所示页面效果的关键html代码，要求点击左边各目录项，相应的链接会显示在右下的帧中，并且适当填加特效如：背景图片、图像、动画等（也可自行设计效果）。 图1-1 个人网站首页 3、编写出实现如图1-2所示页面效果的关键html代码，其中各子项目都做了超链接，链接的目标文件自行指定。

图1-2 列表效果图 三、实验步骤 1．打开任何一种文本编辑工具，可以是附件中的记事本，也可以是rontPage/Dreamweaver 的代码窗口。 2．按各种不同标签的语法规则，输入合法的代码。 3．输入完成后保存代码文件，文件后缀为.htm/.html。 4．在IE浏览器中打开保存的文件，看看是否能完成自己想要的设置。 四、程序代码（在实验报告中写出） （1）

2012-AutoCAD实验指导书

实验一熟悉AutoCAD基本环境及设置 一实验目的 1、熟悉AutoCAD的软硬件环境、启动、退出、文件管理等方法； 2、熟悉AutoCAD的工作界面、系统配置的修改等； 3、熟悉键盘和鼠标输入命令的方法。 二实验内容 1、认识AutoCAD的硬件及设备配置，学习启动、退出AutoCAD； 2、练习文件管理，包括新建文件、打开旧文件、保存、另存文件等操作； 3、练习用“选项”对话框进行常用的缺省配置修改； 4、练习用键盘和鼠标输入命令，学习工作界面中各部分功能区的使用。 三实验过程及说明 1．启动AutoCAD 进入WindowsXP开始界面后，用鼠标双击桌面上AutoCAD图标，或执行“开始”菜单中AutoCAD命令启动AutoCAD。 2．进入AutoCAD后基本练习 1）新建一文件，分别用“从草图开始”、“使用样板”、“使用向导”三种创建方法； 2）对应三种不同的创建新图的方法，练习绘图界限（LIMITS）、绘图单位（UNITS）等基本设置的操作； 3）熟悉工作界面，主要包括：标题行、下拉菜单、功能区、绘图区、工具栏（标准、绘图屏幕菜单）、命令提示区、状态栏、滚动条、十字光标等，如图1-1所示； 图1-1 AutoCAD 界面的构成

4）了解系统配置选项的修改，通过“选项”对话框练习常用的三项修改：绘图背景色、按实际情况显示线宽、自定义右键功能；（选择“显示”选项卡，修改绘图区背景颜色为白色；选择“用户系统配置”选项卡，设置线宽随图层、按实际大小显示；选择“用户系统配置”选项卡，自定义右键功能。） 说明：其它选项的缺省配置是否修改，根据具体情况自定。 3．退出AutoCAD 退出时，切不可直接关机（会丢失文件），应按下列方法之一进行： 1）从下拉菜单中选取：“文件”→“退出” 2）从键盘键入：EXIT或QUIT 3）单击工作界面标题行右边的“关闭”按钮 如果当前图形没有全部存盘，输入退出命令后，AutoCAD会弹出“退出警告”对话框，操作该对话框后，方可安全退出AutoCAD。 4．用键盘和鼠标练习输入命令LINE、ERASE、UNDO、REDO、ESC等。 1）用LINE命令画几组直线。通过练习要熟悉“C”选项和“U”选项的应用； 2）用ERASE命令擦除。通过它要逐步熟悉3种选择实体的方式；（窗交，框选，单选） 3）用UNDO（U）命令撤销前3个命令，用REDO返回一个命令； 4）用ESC终止命令，回到“Command：”提示符下。 注意： 所有命令在“Command：”提示符下输入，可用键盘直接输入命令名，也可再下拉菜单、功能区或屏幕菜单中直接点取；操作命令中需要选项时，请单击右键，使用右键菜单选项。 四实验题目 1）用NEW命令新建一张图（图幅为A3），进行基本设置后，运用键盘、鼠标等输入命令画图。以实验报告形式说明你新建该图形的步骤及设置情况。 2）用QSAVE命令指定路径，已“一面视图”为名保存。 3）用SAVE AS（另存为）命令将图形另存到软盘上或硬盘上的另一处。 4）关闭当前图形，用OPEN命令打开图形文件“一面视图”。 5）练习结束，关闭当前图形，正确退出AutoCAD。 6）以实验报告形式回答以下问题： （1）AutoCAD的操作界面由哪几部分组成？各部分的作用是什么？ （2）如何设置作图窗口的颜色和十字光标的大小？ （3）图形文件的“Save”（保存）与“Save as”（另存）有何区别？